Страница 72 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Авторы: Еремин В. В., Кузьменко Н. Е., Теренин В. И., Дроздов А. А., Лунин В. В.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2023 - 2025
Уровень обучения: углублённый
Цвет обложки: белый, зелёный с радугой
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 10 классе
Cтраница 72

Лабораторный опыт 2 (с. 72)
Условие. Лабораторный опыт 2 (с. 72)
скриншот условия

Лабораторный опыт 2. Свойства коллоидных растворов
Воспользовавшись лазерной указкой, определите, какой из выданных вам растворов истинный, а какой — коллоидный. Объясните наблюдаемые явления. При отсутствии лазерной указки понаблюдайте, как через оба раствора проходит луч солнечного света.
Решение. Лабораторный опыт 2 (с. 72)

Решение 2. Лабораторный опыт 2 (с. 72)
Для определения типа раствора (истинный или коллоидный) необходимо провести эксперимент, основанный на оптических свойствах этих систем.
Ход работы
- Подготавливают два прозрачных сосуда (например, химических стакана) с выданными для анализа растворами.
- Эксперимент проводят в затемненном помещении для лучшей визуализации эффекта.
- Через каждый раствор поочередно пропускают узкий пучок света. В качестве источника света можно использовать лазерную указку или сфокусированный луч солнечного света (например, пропущенный через небольшое отверстие в плотной шторе).
- Наблюдают за прохождением луча света через жидкость, смотря на сосуд сбоку.
Наблюдения и объяснение
При проведении опыта можно наблюдать два различных результата:
- Истинный раствор: В одном из стаканов луч света пройдет через жидкость, не оставляя видимого следа. Путь луча внутри раствора не будет виден сбоку. Это происходит потому, что истинные растворы являются гомогенными (однородными) системами. Размеры растворенных частиц (ионов или молекул) крайне малы (менее 1 нм), и они не способны рассеивать свет. Свет проходит сквозь такой раствор практически без изменений, как через чистое стекло или воду.
- Коллоидный раствор: В другом стакане при прохождении луча света будет наблюдаться четко видимая светящаяся полоса или конус. Это явление носит название эффект Тиндаля. Коллоидные растворы (золи) содержат частицы дисперсной фазы размером от 1 до 1000 нм. Эти частицы достаточно велики, чтобы рассеивать проходящий через них свет во всех направлениях. Рассеянный свет попадает в глаза наблюдателя, делая видимым путь луча в жидкости. Подобный эффект можно наблюдать в природе, когда лучи солнца становятся видны в запыленном воздухе или в тумане.
Таким образом, раствор, в котором наблюдается эффект Тиндаля (виден путь луча), является коллоидным. Раствор, который оптически прозрачен и не рассеивает свет, является истинным.
Ответ: Для того чтобы различить истинный и коллоидный растворы, необходимо пропустить через них луч света (от лазерной указки или солнца). В коллоидном растворе путь луча будет виден в виде светящейся дорожки (конуса Тиндаля) из-за рассеяния света на взвешенных частицах. В истинном растворе, где частицы растворенного вещества очень малы, рассеяния света не происходит, и путь луча остается невидимым.
№1 (с. 72)
Условие. №1 (с. 72)
скриншот условия

1. Что означают следующие термины: «коллоидный раствор», «золь», «гель», «туман», «эмульсия», «суспензия», «коагуляция», «седиментация», «синерезис»?
Решение. №1 (с. 72)

Решение 2. №1 (с. 72)
«коллоидный раствор»
Коллоидный раствор (или коллоидная система) — это дисперсная система, в которой одна субстанция из микроскопически мелких нерастворимых частиц (дисперсная фаза) равномерно распределена в другой субстанции (дисперсионной среде). Размер частиц дисперсной фазы находится в диапазоне от 1 до 1000 нанометров ($10^{-9} – 10^{-6}$ м). В отличие от истинных растворов, коллоидные растворы рассеивают свет (эффект Тиндаля), а их частицы не осаждаются под действием силы тяжести и не могут быть отделены обычным фильтрованием. Они занимают промежуточное положение между истинными растворами и грубодисперсными системами (суспензиями и эмульсиями).
Ответ: Микрогетерогенная система, состоящая из дисперсионной среды и дисперсной фазы с размером частиц от 1 до 1000 нм.
«золь»
Золь (или лиозоль) — это тип коллоидного раствора, в котором дисперсной фазой являются твёрдые частицы, а дисперсионной средой — жидкость. Золи обладают текучестью, подобно обычным жидкостям. Примерами золей могут служить краски, тушь, клей, протоплазма клеток, некоторые речные воды с частицами глины. При определённых условиях (например, при изменении температуры или концентрации) золи могут переходить в гели.
Ответ: Коллоидная система с жидкой дисперсионной средой и твёрдой дисперсной фазой.
«гель»
Гель (или студенистое тело) — это структурированная коллоидная система, в которой частицы дисперсной фазы образуют пространственную сетку (каркас) по всему объёму дисперсионной среды, лишая систему текучести. Гели обладают свойствами твёрдого тела, такими как упругость и способность сохранять форму, хотя по составу они могут быть на 99% жидкостью. Примеры гелей — желе, мармелад, желатин, агар-агар, силикагель. Переход из состояния золя в гель называется гелеобразованием или желатинированием.
Ответ: Студенистая коллоидная система, в которой частицы образуют пространственную структуру, лишая систему текучести.
«туман»
Туман — это разновидность аэрозоля, представляющая собой коллоидную систему, в которой дисперсной фазой являются мельчайшие капельки жидкости (обычно воды), а дисперсионной средой — газ (воздух). Туман образуется в результате конденсации водяного пара вблизи поверхности земли. Частицы в тумане достаточно малы, чтобы оставаться во взвешенном состоянии в воздухе в течение длительного времени.
Ответ: Аэрозоль, состоящий из взвешенных в газе (воздухе) мелких капель жидкости (воды).
«эмульсия»
Эмульсия — это дисперсная система, состоящая из двух или более несмешивающихся жидкостей, в которой одна жидкость (дисперсная фаза) распределена в виде мелких капель в другой жидкости (дисперсионной среде). Эмульсии термодинамически неустойчивы и со временем расслаиваются. Для их стабилизации часто используют специальные вещества — эмульгаторы. Примеры эмульсий: молоко (капли жира в воде), майонез (капли масла в воде), различные кремы и лосьоны.
Ответ: Дисперсная система, в которой и дисперсная фаза, и дисперсионная среда являются несмешивающимися жидкостями.
«суспензия»
Суспензия (или взвесь) — это грубодисперсная система с твёрдой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой. Частицы в суспензии достаточно велики (обычно более 1000 нм или 1 мкм), поэтому они видны невооруженным глазом или в обычный микроскоп. В отличие от коллоидных растворов, суспензии кинетически неустойчивы: их частицы со временем оседают под действием силы тяжести (седиментируют) или всплывают. Примерами являются взвесь песка или глины в воде, некоторые лекарственные препараты, известковое молоко.
Ответ: Гетерогенная смесь, в которой твёрдые частицы взвешены в жидкости и способны со временем оседать.
«коагуляция»
Коагуляция — это процесс слипания (агрегации) частиц дисперсной фазы в коллоидных системах, приводящий к образованию более крупных агрегатов (флокул). Это нарушает агрегативную устойчивость системы. В результате коагуляции образуются осадки или происходит гелеобразование. Коагуляцию можно вызвать различными способами: добавлением электролитов, изменением pH, нагреванием, замораживанием или механическим воздействием. Процесс коагуляции играет важную роль в очистке воды, пищевой промышленности (производство сыра, творога) и в биологических процессах (свёртывание крови).
Ответ: Процесс объединения мелких коллоидных частиц в более крупные агрегаты.
«седиментация»
Седиментация — это процесс оседания или осаждения частиц дисперсной фазы в жидкости или газе под действием силы тяжести или центробежной силы. Этот процесс характерен для неустойчивых систем, таких как суспензии. В коллоидных растворах седиментация практически не происходит из-за малого размера частиц и броуновского движения, но она становится возможной после коагуляции, когда частицы укрупняются. Скорость седиментации зависит от размера, формы и плотности частиц, а также от вязкости и плотности среды.
Ответ: Оседание частиц дисперсной фазы под действием силы тяжести или центробежной силы.
«синерезис»
Синерезис — это самопроизвольное уменьшение объёма геля (студня), сопровождающееся отделением жидкости (дисперсионной среды). Этот процесс происходит из-за уплотнения пространственной структуры геля, в результате чего внутренние связи между частицами дисперсной фазы усиливаются, и жидкость "выдавливается" из сетки. Синерезис можно наблюдать в пищевых продуктах (отделение сыворотки от творога или йогурта), при хранении желе, а также в биологических системах, например, при образовании кровяного сгустка.
Ответ: Самопроизвольное сжатие геля с выделением из него жидкости.
№2 (с. 72)
Условие. №2 (с. 72)
скриншот условия

2. Что представляет собой дым, образующийся при горении древесины?
Решение. №2 (с. 72)

Решение 2. №2 (с. 72)
Дым, образующийся при горении древесины, представляет собой сложную, динамическую дисперсную систему — аэрозоль. Он состоит из газообразной среды и взвешенных в ней жидких и твёрдых частиц. Состав дыма сильно зависит от условий сгорания (температуры, доступа кислорода) и типа древесины, но в общем виде его компоненты можно разделить на две группы.
1.Газообразная фаза. Она включает в себя:
- Продукты полного сгорания: в основном это углекислый газ ($CO_2$) и водяной пар ($H_2O$).
- Продукты неполного сгорания: это наиболее токсичная часть дыма. Сюда входят угарный газ ($CO$), оксиды азота ($NO_x$), альдегиды (например, формальдегид), фенолы, органические кислоты и множество летучих органических соединений, включая канцерогенные полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).
2.Дисперсная фаза (твёрдые частицы и жидкие капли). Это та часть, которую мы визуально воспринимаем как дым. Она состоит из:
- Мельчайших твёрдых частиц сажи (практически чистый аморфный углерод).
- Частиц золы (несгоревшие минеральные компоненты древесины).
- Микроскопических капель сконденсированных смол, дёгтя и воды. Эти вещества при высокой температуре в зоне горения являются газами, но при охлаждении и смешивании с воздухом конденсируются в капли.
Таким образом, дым от древесины — это гетерогенная смесь сотен различных химических соединений в газообразном, жидком и твёрдом состояниях.
Ответ: Дым от горения древесины — это аэрозоль, состоящий из газообразных продуктов горения (углекислый газ, угарный газ, водяной пар, летучие органические соединения) и взвешенных в них мельчайших твёрдых частиц (сажа, зола) и капель жидких веществ (смолы).
№3 (с. 72)
Условие. №3 (с. 72)
скриншот условия

3. Как отличить коллоидный раствор от истинного?
Решение. №3 (с. 72)

Решение 2. №3 (с. 72)
Чтобы отличить коллоидный раствор от истинного, необходимо проанализировать их свойства, обусловленные ключевым различием — размером частиц дисперсной фазы (растворенного вещества). В истинных растворах размер частиц (молекул, ионов) составляет менее $1 \text{ нм}$, в то время как в коллоидных растворах размер частиц находится в диапазоне от $1$ до $100 \text{ нм}$ (иногда до $1000 \text{ нм}$).
Существует несколько методов для их различения:
1. Наблюдение эффекта Тиндаля
Это самый характерный и надежный способ. Суть метода заключается в пропускании луча света через раствор в затемненном помещении.
• В истинном растворе: луч света невидим, так как мелкие частицы не рассеивают его.
• В коллоидном растворе: наблюдается светящийся конус (конус Тиндаля) — видимый путь луча, возникающий из-за рассеяния света на крупных коллоидных частицах.
2. Ультрафильтрация
Метод основан на разнице в размерах частиц при прохождении через мембраны с очень мелкими порами (ультрафильтры, например, целлофан или пергамент).
• Истинный раствор: частицы растворенного вещества свободно проходят через поры ультрафильтра.
• Коллоидный раствор: коллоидные частицы задерживаются мембраной.
3. Визуальная оценка
Иногда растворы можно различить по внешнему виду.
• Истинные растворы: как правило, идеально прозрачны.
• Коллоидные растворы: часто бывают мутными или опалесцируют (имеют голубоватый оттенок в отраженном свете).
4. Ультрамикроскопия
С помощью специального прибора — ультрамикроскопа — можно увидеть не сами коллоидные частицы, а блики света, которые они рассеивают. Эти блики постоянно и хаотично движутся (броуновское движение). В истинном растворе такого явления не наблюдается.
Ответ: Коллоидный раствор от истинного можно отличить по способности рассеивать свет (эффект Тиндаля), по поведению при ультрафильтрации (коллоидные частицы задерживаются мембраной), а также визуально по наличию мутности или опалесценции. Самым надежным методом является наблюдение эффекта Тиндаля: в коллоидном растворе пучок света виден сбоку, а в истинном — нет.
№4 (с. 72)
Условие. №4 (с. 72)
скриншот условия

4. Почему при хранении жирной сметаны на её поверхности появляется слой жидкости?
Решение. №4 (с. 72)

Решение 2. №4 (с. 72)
Появление слоя жидкости на поверхности жирной сметаны при хранении — это естественный физико-химический процесс, который называется синерезис.
Сметана по своей структуре представляет собой сложную коллоидную систему, а именно — гель. Этот гель образуется в результате сквашивания сливок молочнокислыми бактериями. Под действием вырабатываемой ими молочной кислоты молочный белок казеин коагулирует (сворачивается), формируя пространственную сетку. В ячейках этой белковой сетки оказываются "захваченными" шарики молочного жира и водная фаза — молочная сыворотка.
Эта белковая структура термодинамически нестабильна и со временем стремится к более устойчивому состоянию. Происходит постепенное уплотнение и сжатие белковой сетки. В результате этого сжатия, подобно отжиму губки, из геля выталкивается часть жидкой фазы. Эта жидкость, состоящая в основном из воды, молочного сахара (лактозы), минеральных веществ и сывороточных белков, и есть та самая молочная сыворотка, которая скапливается на поверхности.
На скорость этого процесса могут влиять следующие факторы:
- Механическое воздействие. Нарушение целостности геля, например, при зачерпывании сметаны ложкой, ускоряет отделение сыворотки.
- Колебания температуры. Перепады температуры при хранении (например, когда продукт достают из холодильника надолго) ослабляют белковую структуру и способствуют синерезису.
- Длительное хранение. Со временем процесс уплотнения сетки неизбежно происходит сам по себе.
Таким образом, отделение небольшого количества сыворотки — это нормальное явление для натуральной сметаны, не содержащей искусственных стабилизаторов, и оно не свидетельствует о порче продукта. Эту жидкость можно просто перемешать с основной массой сметаны.
Ответ: Слой жидкости на поверхности сметаны — это молочная сыворотка, которая отделяется в результате естественного процесса уплотнения (сжатия) белковой структуры продукта при хранении. Этот процесс называется синерезис.
№5 (с. 72)
Условие. №5 (с. 72)
скриншот условия

5. Какими способами можно превратить золь в гель?
Решение. №5 (с. 72)

Решение 2. №5 (с. 72)
Переход золя в гель, называемый гелеобразованием или застудневанием, представляет собой процесс, в ходе которого отдельные коллоидные частицы или макромолекулы дисперсной фазы объединяются друг с другом, образуя сплошную трехмерную пространственную сетку (каркас), пронизывающую весь объем дисперсионной среды. В результате этого система теряет текучесть и приобретает упруго-пластические свойства, характерные для твердых тел. Существует несколько основных способов вызвать этот переход.
1. Изменение температуры
Это один из самых распространенных методов, особенно для лиофильных коллоидных систем. Воздействие может быть двояким:
- Охлаждение: Для многих систем, таких как водные растворы желатина, агар-агара или пектина, понижение температуры является основным фактором гелеобразования. Снижение температуры уменьшает кинетическую энергию частиц и молекул растворителя. Это ослабляет стабилизирующие сольватные (в случае воды – гидратные) оболочки и способствует сближению и сцеплению полимерных цепей с образованием узлов структурной сетки.
- Нагревание: Некоторые системы, наоборот, образуют гель при повышении температуры. Такой процесс называется обратимой термической желатинизацией. Примером может служить водный раствор метилцеллюлозы. При нагревании происходит разрушение гидратных оболочек (десольватация) вокруг макромолекул, усиливаются гидрофобные взаимодействия между ними, что приводит к их агрегации и формированию геля.
2. Увеличение концентрации дисперсной фазы
При увеличении концентрации коллоидных частиц (например, путем частичного удаления растворителя выпариванием) среднее расстояние между ними сокращается. Это повышает частоту их столкновений и вероятность сцепления, что в конечном итоге приводит к формированию сплошной пространственной структуры, то есть к переходу золя в гель.
3. Добавление электролитов
Этот способ особенно эффективен для лиофобных золей, устойчивость которых в основном определяется силами электростатического отталкивания одноименно заряженных частиц. Добавление небольших количеств электролита вызывает коагуляцию: ионы электролита нейтрализуют поверхностный заряд коллоидных частиц и сжимают их двойной электрический слой. Когда силы отталкивания становятся меньше сил межмолекулярного притяжения (силы Ван-дер-Ваальса), частицы начинают слипаться, образуя структуру геля. Этот процесс называют коагуляционным структурообразованием.
4. Изменение pH среды
Для золей, частицы которых обладают амфотерными свойствами (например, золи белков, гидроксидов металлов), изменение кислотности среды является мощным фактором воздействия. При достижении изоэлектрической точки (ИЭТ), то есть такого значения pH, при котором суммарный электрический заряд частиц равен нулю, электростатическое отталкивание между ними становится минимальным. Это состояние соответствует наименьшей устойчивости золя и способствует максимальной агрегации частиц с образованием геля.
5. Добавление нерастворителя (десольватирующего агента)
Для лиофильных золей, стабилизированных прочными сольватными оболочками, гелеобразование можно вызвать, добавив жидкость, которая хорошо смешивается с дисперсионной средой, но является нерастворителем для вещества дисперсной фазы. Такая жидкость "отнимает" молекулы растворителя из сольватных оболочек, вызывая их разрушение (десольватацию). Лишившись защитных оболочек, частицы слипаются, формируя гель. Например, добавление этанола к водному раствору желатина вызывает его застудневание.
6. Проведение химической реакции (золь-гель метод)
Гель может образовываться в результате химических реакций, в ходе которых из исходных растворимых компонентов образуются нерастворимые коллоидные частицы, способные к объединению в сетчатую структуру. Классическим примером является золь-гель синтез неорганических материалов. Например, при гидролизе и последующей поликонденсации алкоксидов металлов (как тетраэтоксисилан $Si(OC_2H_5)_4$) в растворе образуются частицы гидроксида, которые затем объединяются через связи металл-кислород-металл (например, $-Si-O-Si-$), формируя сплошной каркас геля (в данном случае, геля диоксида кремния $SiO_2$).
Ответ: Превратить золь в гель можно несколькими способами, основанными на нарушении агрегативной устойчивости коллоидной системы и содействии образованию пространственной структуры. Основные способы включают: изменение температуры (охлаждение или нагревание), увеличение концентрации дисперсной фазы, добавление электролитов, изменение pH среды до изоэлектрической точки, добавление нерастворителя (десольватирующего агента) и проведение химических реакций, приводящих к образованию и сцеплению частиц.
№6 (с. 72)
Условие. №6 (с. 72)
скриншот условия

6. Какие продукты питания представляют собой коллоидные системы?
Решение. №6 (с. 72)

Решение 2. №6 (с. 72)
Золь — это коллоидная система, в которой дисперсной фазой являются твёрдые частицы, а дисперсионной средой — жидкость. Золи обладают текучестью. Превращение золя в гель (процесс гелеобразования или желатинирования) — это переход системы из текучего состояния в студнеобразное, нетекучее. Это происходит, когда частицы дисперсной фазы объединяются, образуя трёхмерную пространственную сетку, которая захватывает и удерживает всю массу дисперсионной среды.
Существует несколько способов вызвать этот переход:
- Изменение температуры: Чаще всего гелеобразование происходит при понижении температуры. Например, водный раствор желатина или агар-агара (золь) при охлаждении превращается в упругий гель (студень). Уменьшение кинетической энергии частиц позволяет им сблизиться и образовать устойчивые связи. Реже встречается гелеобразование при нагревании (например, для растворов метилцеллюлозы).
- Увеличение концентрации дисперсной фазы: При повышении концентрации твёрдых частиц в золе расстояние между ними уменьшается, что способствует их сцеплению и формированию структурной сетки геля.
- Добавление электролитов: В лиофобных золях частицы стабилизированы одноимёнными зарядами на их поверхности, которые мешают им слипаться. Добавление небольшого количества электролита (соли) нейтрализует эти заряды (сжимает двойной электрический слой), силы отталкивания ослабевают, и частицы под действием сил притяжения агрегируют, образуя структуру геля. Этот процесс называется коагуляцией.
- Изменение pH среды: Для многих систем, особенно белковых (например, казеин в молоке), заряд частиц зависит от кислотности (pH) среды. При изменении pH до значения изоэлектрической точки суммарный заряд частиц становится равным нулю, силы отталкивания исчезают, и белковые молекулы агрегируют с образованием геля (пример — получение творога из молока).
- Химические реакции: Гель может образоваться в результате химической реакции, в ходе которой из низкомолекулярных веществ (мономеров) образуются полимерные цепи, формирующие пространственную сетку. Классический пример — получение силикагеля из раствора силиката натрия при добавлении кислоты.
Ответ: Превратить золь в гель можно путём изменения температуры (обычно охлаждением), увеличения концентрации дисперсной фазы, добавления электролитов, изменения pH среды или проведения химической реакции, ведущей к образованию сетчатой структуры.
6. Коллоидные системы (или коллоиды) — это дисперсные системы, в которых частицы одного вещества (дисперсной фазы) размером от 1 до 1000 нм равномерно распределены в другом веществе (дисперсионной среде). Подавляющее большинство продуктов питания являются сложными коллоидными системами, часто сочетающими в себе несколько их типов.
Примеры продуктов питания, представляющих собой коллоидные системы:
- Эмульсии (жидкость в жидкости):
- Тип "масло в воде": молоко, сливки, кефир, майонез, многие соусы, мороженое (также является и пеной). В этих продуктах капельки жира распределены в водной среде.
- Тип "вода в масле": сливочное масло, маргарин. Здесь, наоборот, капельки воды распределены в сплошной жировой фазе.
- Гели (жидкость в твёрдой сетке):
- Желе, мармелад, джем, пастила (фруктовые пектины или желатин образуют сетку, удерживающую сироп).
- Сыр, творог, йогурт (белковая сетка казеина удерживает сыворотку).
- Холодец, заливное (сетка из коллагена/желатина удерживает бульон).
- Пудинги, заварной крем (крахмальная сетка).
- Золи (твёрдое в жидкости):
- Бульоны (содержат взвешенные частицы белков и других веществ).
- Соки с мякотью, фруктовые и овощные пюре.
- Крахмальные клейстеры (используются для загущения соусов и супов).
- Кофе, какао (взвесь мелких твёрдых частиц).
- Пены (газ в жидкости или твёрдом теле):
- Жидкие пены: взбитые сливки, взбитые яичные белки (безе, меренга), муссы, пивная пена.
- Твёрдые пены: хлеб, выпечка (пузырьки газа в твёрдом тесте), суфле, зефир, пористый шоколад.
Многие продукты, например, мороженое, являются сложными системами: это эмульсия (жир в воде), пена (воздух в смеси) и золь (кристаллики льда и белковые частицы в сиропе), которые вместе образуют полутвёрдую структуру.
Ответ: Практически все готовые блюда и многие пищевые продукты являются коллоидными системами. К ним относятся эмульсии (молоко, майонез, масло), гели (желе, сыр, йогурт), золи (бульоны, соки с мякотью) и пены (хлеб, взбитые сливки).
№7 (с. 72)
Условие. №7 (с. 72)
скриншот условия

7. Что произойдёт при сливании двух золей, частицы которых имеют противоположные заряды?
Решение. №7 (с. 72)

Решение 2. №7 (с. 72)
При сливании двух золей, частицы которых имеют противоположные заряды, произойдет их взаимная коагуляция, которая приведет к разрушению коллоидной системы.
Устойчивость золей (коллоидных растворов) обеспечивается в первую очередь наличием у всех дисперсных частиц одинакового по знаку электрического заряда. Этот заряд создает силы электростатического отталкивания, которые мешают частицам сближаться, слипаться (агрегировать) и оседать под действием силы тяжести.
Когда смешивают два золя с разноименно заряженными частицами (например, один золь с положительными частицами, а другой — с отрицательными), происходит следующий процесс:
1. Разноименно заряженные коллоидные частицы начинают притягиваться друг к другу под действием электростатических сил.
2. В результате их взаимодействия происходит взаимная нейтрализация зарядов. Электрический двойной слой, который обеспечивал устойчивость, разрушается.
3. После того как заряд исчез, пропадают и силы электростатического отталкивания. Начинают преобладать силы межмолекулярного притяжения (силы Ван-дер-Ваальса).
4. Частицы слипаются, образуя более крупные агрегаты. Эти агрегаты, достигнув критического размера, теряют седиментационную устойчивость и выпадают в осадок или образуют структуру геля.
Классическим примером может служить смешивание положительно заряженного золя гидроксида железа(III), $Fe(OH)_3$, с отрицательно заряженным золем сульфида мышьяка(III), $As_2S_3$.
Ответ: При сливании двух золей с противоположно заряженными частицами произойдет их взаимная коагуляция. Это процесс, при котором разноименно заряженные частицы притягиваются, нейтрализуют друг друга, а затем слипаются в крупные агрегаты, которые выпадают в осадок или образуют гель, что ведет к разрушению коллоидной системы.
№8 (с. 72)
Условие. №8 (с. 72)
скриншот условия

8. В чём проявляется сходство взвесей и золей; золей и истинных растворов?
Решение. №8 (с. 72)

Решение 2. №8 (с. 72)
Сходство взвесей и золей
Взвеси (грубодисперсные системы с размером частиц более $100$ нм) и золи (коллоидные системы, или коллоидные растворы, с размером частиц от $1$ до $100$ нм) имеют следующие общие черты:
1. Гетерогенность (неоднородность). И взвеси, и золи являются гетерогенными системами. Это означает, что они состоят как минимум из двух фаз: дисперсной фазы (измельченное вещество) и дисперсионной среды (в которой это вещество распределено). Между частицами и средой существует поверхность раздела.
2. Оптические свойства. Обе системы непрозрачны или полупрозрачны (опалесцируют), так как их частицы рассеивают проходящий через них свет. У золей это явление носит название эффект Тиндаля, но и более крупные частицы взвесей также эффективно рассеивают свет, делая систему мутной.
Ответ: Сходство взвесей и золей заключается в их гетерогенной природе (наличии границы раздела фаз) и в оптических свойствах (способности рассеивать свет, что делает их непрозрачными или мутными).
Сходство золей и истинных растворов
Золи (коллоидные системы) и истинные растворы (системы с частицами размером менее $1$ нм — молекулами или ионами) также имеют ряд сходств, которые позволяют называть золи "коллоидными растворами":
1. Внешняя однородность. Невооруженным глазом и золи, и истинные растворы выглядят как однородные (гомогенные) системы. Различить отдельные частицы в них невозможно без специальных приборов (например, для золей нужен ультрамикроскоп).
2. Агрегативная устойчивость. Частицы в обеих системах не оседают (не седиментируют) под действием силы тяжести. Они находятся в постоянном хаотическом броуновском движении, что обеспечивает длительную устойчивость системы.
3. Прохождение через обычные фильтры. Как коллоидные частицы золей, так и молекулы/ионы истинных растворов проходят через поры обычных бумажных фильтров. Этим они отличаются от взвесей, частицы которых задерживаются фильтром.
Ответ: Сходство золей и истинных растворов проявляется во внешней однородности, агрегативной устойчивости (частицы не оседают под действием силы тяжести) и способности проходить через обычные бумажные фильтры.
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.